jak nebezpečné jsou požáry elektromobilů? | Aktuality | autoweek.cz

Jak nebezpečné jsou požáry elektromobilů?

25.08.2020 | Rybecký Vladimír | Aktuality

Co se stane, když elektricky poháněné auto začne hořet v silničním tunelu nebo v podzemních garážích? To zkoumali vědci švýcarského ústavu EMPA během tří experimentálních požárů v testovacím tunelu.

V testovacím tunelu Hagerbach ve Švýcarsku vědci Federálního ústavu pro testování a výzkum materiálů EMPA a odborník na bezpečnost tunelů Lars Derek Mellert zapálili akumulátory elektricky poháněných automobilů. Přitom analyzovali distribuci sazí a kouřových plynů a zbytky chemikálií v hasicí vodě.
 
Zazní hlasitý třesk a pak to začne: v testovacím tunelu Hagerbach byl zapálen modul akumulátoru elektromobilu. Video testu působivě ukazuje energii uloženou v takovém akumulátoru: metr dlouhý syčící plamen v místnosti produkující obrovské množství hustých černých sazí. Viditelnost v dříve jasně osvětlené části tunelu se rychle blíží nule. Po několika minutách je modul akumulátoru úplně zničen. Popel a saze se rozšířily po celé místnosti.
 
Zásadní informace pro vícepodlažní a podzemní garáže
V prosinci roku 2019 se konalo soudní řízení financované Švýcarským federálním úřadem pro silniční dopravu FEDRO, kterého se účastnilo několik vědců z ústavu EMPA. Výsledky byly právě zveřejněny.
 
„V našem experimentu jsme zvažovali zejména provozovatele malých a velkých podzemních garáží nebo vícepodlažních parkovacích domů. Všechny tyto stávající stavby jsou ve stále větší míře využívány elektromobily a jejich provozovatelé se ptají: Co dělat, když takové vozidlo začne hořet? Jaká jsou zdravotní rizika pro zaměstnance? Jaké účinky má takový požár na provoz celého areálu?“ říká vedoucí projektu Lars Derek Mellert z Amstein + Walthert Progress AG. Dosud však neexistovala žádná smysluplná technická literatura natož praktická zkušenost s takovým případem.
 
S podporou specialisty na akumulátory Marcela Helda a specialisty na korozi Martina Tuchschmida z EMPA Mellert připravil tři testovací scénáře. Zapojili se také odborníci z testovacího tunelu Hagerbach AG a Francouzského Centre d'études des tunnel CETU v Bronu.
 
„V požárním tunelu jsme instalovali zkušební povrchy, na nichž se usadily saze. Po zkoušce se tyto povrchy chemicky analyzovaly a několik měsíců skladovaly ve zvláštních místnostech, aby se zjistilo možné poškození korozí,“ vysvětluje specialista EMPA na korozi a poškození ohněm Martin Tuchschmid.
 
Scénář 1: Oheň v uzavřeném prostoru
První scénář zahrnuje požár v uzavřeném parkovacím prostoru bez mechanického větrání. Předpokládalo se parkovací místo o ploše 28 x 28 m a výšce podlaží 2,5 m. Takové parkovací místo by mělo objem vzduchu 2000 m³.
 
Předpokládal se požár malého automobilu s plně nabitým akumulátorem 32 kWh. Z důvodu ekonomiky testování bylo vše zmenšeno na 1/8, takže v místnosti s objemem vzduchu 250 m³ byl zapálen plně nabitý modul akumulátoru s kapacitou 4 kWh. Testy zkoumaly jak se saze usazují na stěnách tunelu, na površích a na ochranných oblecích, které nosí hasiči na místě, jak toxické jsou zbytky a jakým způsobem lze místo požáru po události vyčistit.
 
Scénář 2: Požár v místnosti s protipožárním systémem
Scénář 2 se zabýval chemickými zbytky v hasicí vodě. Zkušební uspořádání bylo stejné jako ve scénáři 1, ale tentokrát byl kouř z akumulátoru pomocí kovové desky směrován pod vodní sprchu, která imitovala systém sprinklerů. Voda, která pršela dolů, byla shromážděna ve sběrné nádrži. Akumulátor se vodou neuhasil, ale zcela vyhořel. Hořlavý elektrolyt autobaterie způsoboval záblesky. Takový požár nelze uhasit. Namísto toho musí být hořící moduly akumulátoru chlazeny velkým množstvím vody aby se zabránilo rozšíření požáru.
 
Scénář 3: Požár v tunelu s větráním
V tomto scénáři se studie zaměřila na vliv požáru elektromobilu na ventilační systém: Jak daleko se dostanou saze ve výfukových kanálech? Usazují se tam látky, které by způsobovaly korozi? V experimentu byl znovu zapálen modul akumulátoru o kapacitě 4 kWh, ale tentokrát ventilátor vháněl kouř konstantní rychlostí do 160 m dlouhého větracího tunelu. Ve vzdálenosti 50 m, 100 m a 150 m od místa požáru vědci do tunelu nainstalovali kovové plechy, na nichž se usazovaly saze. Chemické složení sazí a možné korozní účinky se analyzovaly v laboratořích EMPA.
 
Výsledky testu
Výsledky testu byly zveřejněny v závěrečné zprávě. Vedoucí projektu Mellert v ní uvádí: „Z hlediska vývoje tepla není hořící elektrický automobil nebezpečnější než hořící automobil s konvenčním pohonem. Znečišťující látky, emitované hořícím vozidlem, jsou vždy nebezpečné a mohou být i smrtelné.“
 
Při požáru se v modulu akumulátoru elektromobilu vyvíjí velké množství sazí, které obsahují toxické oxidy kovů. Bez ohledu na typ pohonu nebo systém skladování energie proto musí být prvořadým cílem dostat každého co nejrychleji z nebezpečného prostoru. Jako zvláštní nebezpečí při požáru akumulátorů se často diskutuje vysoce korozivní toxická kyselina fluorovodíková. Ve třech testech v tunelu Hagerbach však její koncentrace zůstaly pod kritickou úrovní.
 
Závěr EMPA
Nejmodernější ventilační systém v tunelech dokáže zvládnout nejen požáry automobilů se zážehovými nebo vznětovými motory, ale také elektricky poháněných vozidel. Na základě dostupných výsledků je nepravděpodobné zvýšené poškození ventilačního systému nebo zařízení tunelu korozí.
 
Ani hasiči se na základě testů nemusí učit nic nového. Vědí, že akumulátor elektrického automobilu nelze uhasit a že jej lze ochladit pouze velkým množstvím vody. Požár tedy může být omezen na několik článků akumulátoru a část akumulátoru nevyhoří. Takový částečně vyhořelý vrak musí být samozřejmě uložen ve vodní nádrži nebo ve speciální nádobě aby se nemohl znovu vznítit. To však je odborníkům známo a praktikuje se to.
 
Hasicí voda je jedovatá
Jedním z problémů je hasicí a chladicí voda, která vzniká při boji s takovým ohněm a při skladování vyhořelého akumulátoru ve vodní nádrži. Analýzy ukázaly, že chemická kontaminace hasicí vody 70x přesahuje švýcarské limity pro průmyslové odpadní vody a kontaminace chladicí vody je dokonce až 100x vyšší než povolený limit. Je důležité, aby tato vysoce kontaminovaná voda nepronikla do kanalizace bez řádného profesionálního čištění.
 
Profesionální dekontaminace je povinností
Po pokusech byl tunel dekontaminován profesionálním hasičským týmem EMPA. Vzorky odebrané následně potvrdily, že použité metody a požadovaný čas byly dostatečné pro vyčištění po požáru elektrického automobilu. Mellert ovšem varuje zejména soukromé majitele podzemních garáží: „Nesnažte se vyčistit saze a nečistoty sami. Saze obsahují velké množství oxidu kobaltu, oxidu niklu a oxidu manganu. Tyto těžké kovy způsobují závažné nechráněné reakce na nechráněné pokožce. Úklid po požáru elektrického automobilu je tedy určitě úkolem pro profesionály v ochranných oblecích.“